《電子技術應用》
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基于RFID的智能電網(wǎng)設計與應用實踐

2017-06-13

  智能電網(wǎng),,就是電網(wǎng)的智能化,,它是建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡的基礎上,,通過先進的傳感和測量技術,、設備技術,、控制方法以及決策支持系統(tǒng)技術的應用,實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠,、安全,、經(jīng)濟,、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標,。針對現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)遭到損壞后恢復能力弱以及監(jiān)督在崗人員有效工作的問題,,本文提出一種基于RFID的智能電網(wǎng)設計方案。

  2.RFID工作原理

  RFID又稱電子標簽,,90年代后得到了極為迅速的發(fā)展,,它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信來識別目標和交換數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的磁卡,,IC卡相比,,它的最大特點在于非接觸,無需人工干預,,適合于實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化,,操作快捷方便,不易損壞,。

  3.RFID射頻識別系統(tǒng)的構成

  (1)RFID電子標簽,,由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,,附著在物體上標識目標對象,。

  (2)讀寫器,讀取標簽信息的設備,,可分為手持式和固定式,。

  (3)天線,用于在標簽和讀寫器之間傳遞射頻信號,。它一方面給電子標簽提供能量,,另一方面接收電子標簽上發(fā)出的信息,同時也能傳遞信息給電子標簽,。

  射頻識別系統(tǒng)構成示意圖如圖1所示:

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  圖1射頻識別系統(tǒng)結構

  RFID電子標簽與傳統(tǒng)條形碼相比,,具有顯著的優(yōu)勢:

  (1)操作方便,傳輸距離長,,可實現(xiàn)對移動目標的識別

  (2)使用壽命長,,能在惡劣環(huán)境下工作

  (3)標簽內容可以動態(tài)改變

  (4)可以同時處理多個標簽

  (5)信號的穿透能力強,數(shù)據(jù)傳輸量小,,抗干擾能力強,,感應靈敏易于維護和操作。

  4.電能電網(wǎng)的實現(xiàn)

  4.1系統(tǒng)構架

  物聯(lián)網(wǎng)包括感知層,、網(wǎng)絡層、應用層三個層面,?;谖锫?lián)網(wǎng)的組成而設計的智能電網(wǎng)由感知層,、解析層、數(shù)據(jù)層和應用層組成,。

  (1)感知層,。數(shù)據(jù)采集與感知主要用于采集電力物資、設備的數(shù)據(jù),。在電力物聯(lián)網(wǎng)中國家電網(wǎng)公司將電力物資,、設備,資產等信息資源數(shù)據(jù)標識到一個RFID電子標簽中,。如物資分類碼,、設備分類碼,功能位置碼等,。

  (2)解析層,。利用PDA統(tǒng)一中間件技術,實現(xiàn)把感知層的信息無障礙,、高可靠性,、高安全性地進行解析和傳送。

  (3)應用層,。主要包括應用支撐平臺子層和應用服務子層,。其中,支撐平臺主要為SG—ERP平臺,。應用服務主要包括電力物資采購管理,、設備巡視檢修管理、固定資產管理以及在此基礎上的資產全壽命周期管理,。

  (4)數(shù)據(jù)層,。準確地說,數(shù)據(jù)層不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術的某個特定層面,,而是利用PDA安全技術將數(shù)據(jù)解析到數(shù)據(jù)中心,。

  基于上述構架而設計的智能電網(wǎng)的系統(tǒng)結構圖如圖2所示,其中電力設備與巡檢人員及覆蓋在其上的電子標簽屬于感知層,,PDA手持計算設備屬于解析層,,客戶端PC與服務器對應系統(tǒng)的應用層和數(shù)據(jù)層。

  圖2基于RFID的智能電網(wǎng)系統(tǒng)結構

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  4.2系統(tǒng)主要功能

  (1)設備運行環(huán)境和狀態(tài)的監(jiān)測,。在輸,、變、配電設備上安裝RFID電子標簽,,能夠代替人工檢查來采集設備的環(huán)境和狀態(tài)信息,,提高巡檢效率。

  (2)設備生產廠家追溯,。通過讀取故障設備的RFID標簽.可追溯其生產廠家,,同時獲取同批次生產廠家設備安裝位置,,實現(xiàn)了設備的故障預防,有利于設備狀態(tài)檢修,。

  (3)巡檢人員到位監(jiān)督,。為每位巡檢人員分配RFID電子標簽,通過電子標簽可以實時跟蹤巡檢人員的檢修路線,,有效的避免了漏檢,,提高了巡檢人員的工作質量,同時有事故發(fā)生時可以有效的追究相關人員的責任,。

  (4)提供標準化作業(yè)指導功能,。在RFID電子標簽中存儲電力行業(yè)通用技術規(guī)范及標準作業(yè)指導書,方便現(xiàn)場巡檢人員查看和記錄相關電力設備信息,。

  5.結束語

  雖然RFID在中國才剛剛起步,,但是其巨大的潛力是有目共睹的。隨著RFID技術的發(fā)展,,其在智能電網(wǎng)的應用也將越來越深入,。其數(shù)據(jù)采集處理的優(yōu)點及動態(tài)的控制能力將對電網(wǎng)發(fā)展產生深遠積極的影響,全面促進電力事業(yè)的發(fā)展,。


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